互通式立交的分类及其交通流特性分析

毛海霞

身份证号630103197910302029

互通式立交的分类及其交通流特性分析

毛海霞

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本文介绍了互通式立交的组成、互通式立交的分类，分析了互通式立交交通流特性，指出交通量Q、区间行车平均速度V、交通流密度K是表征交通流特性的三个基本参数。重点从匝道中间段、连接部、交织区和收费站四个方面分析了高速公路互通式立交的交通流特性。

高速公路；互通式立交；交通流特性

1 互通式立交组成

高速公路互通式立交一般是由公路主线、被交道路及匝道三部分组成[1]。公路主线通常等级较高，是互通式立交的主要构成部分，被交道路通常是指与公路主线相交的道路，连接公路主线和相交道路的部分称为匝道，又称为引道。

2 互通式立交分类

高速公路互通式立交的分类实质上就是结合现场的实际情况选择合适的左右转弯匝道进行不同的结合，从而形成了不同的互通式立交类型[2]。

按照公路主线和相交道路的功能和等级不同，高速公路互通式立交可以分为枢纽型互通式立交和一般互通式立交。

根据互通式立交交织区车辆行驶轨迹交叉方式和几何形状的不同，互通式立交可以分为部分互通式立交、完全互通式立交和环形互通式立交三种类型[3]。

2.1 部分互通式立交

部分互通式立交是指相交道路上的车流在进行合流或分流时，行驶轨迹线之间至少存在一个交叉冲突点的形式，技术等级较低，多用于道路主干线与次干线相交的情况，也可用于个别行驶方向交通量很小或受主、客观因素的影响较大，不能设置匝道且需采用分期修建的情况。常见的部分互通式立交有菱形互通式立交和部分苜蓿叶形互通式立交等[4]。

2.2 完全互通式立交

完全互通式立交是指行驶在相交道路上的车辆的行驶轨迹线在空间上完全分离开，不存在同一个平面上的交叉情况的交叉形式。这种形式的互通式立交与部分互通式立交相比，无论在形式设置或设施配置上都相对较为完善，是一种较高等级的互通式立交形式。常见的完全互通式立交主要有喇叭形、苜蓿叶形、子叶形、Y形、X形、涡轮形、组合型等。

2.3 环形互通式立交

环形互通式立交是指公路主线是直通的，而次线和主线转弯车辆环绕中心岛交织运行的互通式立交。环形互通式立交在布设时，公路主线应保持直通，中心岛可采用圆形、椭圆形或其他形状。

3 互通式立交交通流特性分析

3.1 交通流特征参数

交通量Q、区间行车平均速度V、交通流密度K是表征交通流特性的三个基本参数。

(1)交通量Q。通常用交通量Q表示单位时间内能够通过一条车道或道路上某一断面的车辆数。交通量是一个动态变化的量，它会随着时间和空间的变化而变化。

(2)区间行车平均速度V。区间行车平均速度V是指某一指定时间，不同行车区间内的车辆行驶的平均速度。当区间内的行车平均速度较大时，说明此刻车道上单位时间内能够通过的车辆数较多，通行能力较大。

(3)交通流密度K。交通流密度K是指某一时刻，单位道路长度上行驶的车辆总和，通常用车道的占有率（包括空间占有率和时间占有率）来表征。从交通流密度的大小，可以看出道路上行驶车辆的密集程度，交通流密度越大，表示道路上车辆越多、越密集，道路堵塞越严重。

3.2 匝道中间段交通流特性

互通式立交匝道有左转弯匝道和右转弯匝道之分。对于右转弯匝道而言，其中间段的转弯半径较大，车辆在行驶过程中平顺，舒适，速度可以较长时间保持高速状态，但是随着越来越多的车辆从公路主线中分流出来，在右转弯车道上行驶的车辆车头时距逐渐减小。转弯车道而言，左转弯匝道有三种形式：直接式、半直接式和环形左转弯匝道。

3.3 匝道连接部交通流特性

匝道连接部有合流区和分流区两种形式。合流区的交通流特性主要表现在：合流区对公路主线交通流的影响较大，是互通式立交匝道通行能力的瓶颈所在。当合流区的车辆驶入公路主线时，势必会对公路主线上的车流造成影响，当车辆驶入公路主线最外侧车道，行驶在该车道上的车辆为了避免产生交通事故，通常会移向内侧车道，这就造成内侧车道的车流量增加，行驶速度降低，影响内侧车道上行驶的车辆的舒适性，安全性也大大降低。

分流区的交通流特性主要表现在：分流区的车辆从公路主线上分流出来时，首先需将车道变换到最外侧车道，同时降低行驶速度，以便能够与减速车道上的车辆行驶速度相适应。

3.4 交织区交通流特性

当车流量较大时，交织区内行驶的车辆车速都会受到限制，有明显减速的过程，但是内侧车道的受影响程度相对于外侧车道而言，其影响程度较小。当车流量较小时，内侧车道几乎不受车辆变换车道的影响，在匝道交织区还会出现车辆加速的情况，当交织区内的车流量增加时，由于车辆之间的车头时距减小，车辆之间相互牵制，这就造成车道上的车流行驶速度离散程度变小，外侧车道的车流速度离散程度相对于内侧车道的车流速度离散程度而言较小，因此内侧车道受到车流交织的影响较小。

3.5 收费站交通流特性

收费站的交通特性主要受两方面影响，首先是驾驶员的操作方式，车辆在通过收费站时，有经验的驾驶员会首先减速，以便有足够的时间判断通过哪一条收费车道所用时间最短。其次，受收费站收费员服务水平高低的影响，车辆在排队等候服务和接受服务的过程是与收费员的服务密切相关，服务水平高的收费站，其通行能力就强，反之，则通行能力弱。因此，衡量一个收费站通行能力大小的关键在于车辆通过收费站所接受的服务水平高低。

[1] 杨少伟.道路立体交叉规划与设计[M].北京:人民交通出版社,2004.

[2] 吴粉利.互通式立体交叉安全性评价研究[D].西安:长安大学,2011.

[3] 杨少伟.道路立体交叉规划与设计[M].北京:人民交通出版社,2003.

[4] 李飞.互通式立体交叉方案比选系统研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2010.

毛海霞（1979.10—），女，汉族，吉林省，大专，研究方向：道桥设计，身份证号：630103197910302029